[发明专利]双面图形芯片正装单颗封装结构及其封装方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种双面图形芯片正装单颗封装结构及其封装方法。属于半导体封装技术领域。

(二)背景技术

传统的芯片封装结构的制作方式是：采用金属基板的正面进行化学蚀刻及表面电镀层后，即完成引线框的制作(如图43所示)。而引线框的背面则在封装过程中再进行蚀刻。该法存在以下不足：

因为塑封前只在金属基板正面进行了半蚀刻工作，而在塑封过程中塑封料只有包裹住引脚半只脚的高度，所以塑封体与引脚的束缚能力就变小了，如果塑封体贴片到PCB板上不是很好时，再进行返工重贴，就容易产生掉脚的问题(如图44所示)。尤其塑封料的种类是采用有填料时候，因为材料在生产过程的环境与后续表面贴装的应力变化关系，会造成金属与塑封料产生垂直型的裂缝，其特性是填料比例越高则越硬越脆越容易产生裂缝。

另外，由于芯片与引脚之间的距离较远，金属线的长度较长，如图45～46所示，金属线成本较高(尤其是昂贵的纯金质的金属线)；同样由于金属线的长度较长，使得芯片的信号输出速度较慢(尤其是存储类的产品以及需要大量数据的计算，更为突出)；也同样由于金属线的长度较长，所以在金属线所存在的寄生电阻/寄生电容与寄生电杆对信号的干扰也较高；再由于芯片与引脚之间的距离较远，使得封装的体积与面积较大，材料成本较高，废弃物较多。

为此，本申请人在先申请了一件名称为《有基岛引线框结构及其生产方法》的发明专利，其申请号为：201010165476.0。其主要技术特征是：采用金属基板的背面先进行半蚀刻，在金属基板的背面形成凹陷的半蚀刻区域，同时相对形成基岛和引脚的背面，再在所述半蚀刻区域，填涂上无填料的软性填缝剂，并同时进行烘烤，使无填料的软性填缝剂固化成无填料的塑封料(环氧树脂)，以包裹住引脚的背面。然后再在金属基板的正面进行半蚀刻，同时相对形成基岛和引脚的正面。其有益效果主要有：

1)由于在所述金属基板的背面引脚与引脚间的区域嵌置有无填料的软性填缝剂，该无填料的软性填缝剂与在塑封过程中的金属基板正面的常规有填料塑封料(环氧树脂)一起包裹住整个引脚的高度，所以塑封体与引脚的束缚能力就变大了，不会再有产生掉脚的问题，如图47。

2)由于采用了引线框正面与背面分开蚀刻作业的方法，所以在蚀刻作业中可形成背面引脚的尺寸稍小而正面引脚尺寸稍大的结构，而同个引脚的上下大小不同尺寸在被无填料的塑封料(环氧树脂)所包裹的更紧更不容易产生滑动而掉脚。

3)由于应用了引线框背面与正面分开蚀刻的技术，所以能够将引线框正面的引脚尽可能的延伸到基岛的旁边，促使芯片与引脚距离大幅的缩短，如图47～48，如此金属线所使用的成本也可以大幅的降低(尤其是昂贵的纯金质的金属线)。

4)也因为金属线的缩短使得芯片的信号输出速度也大幅的增速(尤其存储类的产品以及需要大量数据的计算，更为突出)，由于金属线的长度变短了，所以金属线所存在的寄生电阻/寄生电容与寄生电杆对信号的干扰也大幅度的降低。

5)因运用了引脚的延伸技术，所以可以容易的制作出高脚数与高密度的脚之间的距离，使得封装的体积与面积可以大幅度的缩小。

6)因为将封装后的体积大幅度的缩小，更直接的体现出材料成本大幅度的下降与因为材料用量的减少也大幅度的减少废弃物环保的困扰。

但是，还是存在有以下的不足：由于封装前先进行引线框背面无填料塑封料的包裹引脚作业，再进行引线框正面的高温装片和打线作业时，因引线框和无填料塑封料两种材料的物理性能不同，两种材料的膨胀系数也不同，在高温下受热形变不同，导致后续装片时引线框产生扭曲。因此该种封装结构在装片时不能够耐超高温(200℃以上)。而以往是通过把封装体体积做得很大来达到耐高温的要求，但现在要求封装体的体积越来越小而功率是越来越大的情况下就耐不了超高温了。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种装片时可承受超高温且不会因不同物质的不同物理性质而产生引线框扭曲，也不会再有产生掉脚的问题和能使金属线的长度缩短的双面图形芯片正装单颗封装结构及其封装方法。